選用兩個在遺傳上有一定差異，同時它們的優良性狀又能互補的水稻品種，進行雜交，生產具有雜種優勢的第一代雜交種，用於生產，這就是雜交水稻
雄性不育系：是一種雄性退化（主要是花粉退化）但雌蕊正常的母水稻，由於花粉無力生活，不能自花授粉結實，只有依靠外來花粉才能受精結實。因此，藉助這種母水稻作為遺傳工具，通過人工輔助授粉的辦法，就能大量生產雜交種子。
保持系：是一種正常的水稻品種，它的特殊功能是用它的花粉授給不育系後，所產生後代，仍然是雄性不育的。因此，藉助保持系，不育系就能一代一代地繁殖下去。
恢復系：是一種正常的水稻品種，它的特殊功能是用它的花粉授給不育系所產生的雜交種雄性恢復正常，能自交結實，如果該雜交種有優勢的話，就可用於生產。
三系雜交水稻：是指雄性不育系、保持系和恢復系三系配套育種，不育係為生產大量雜交種子提供了可能性，藉助保持系來繁殖不育系，用恢復系給不育系授粉來生產雄性恢復且有優勢的雜交稻。
兩系雜交稻：一種命名為光温敏不育系的水稻，其育性轉換與日照長短和温度高低有密切關係，在長日高温條件下，它表現雄性不育在短日平温條件下，恢復雄性可育。利用光温敏不育系發展雜交水稻，在夏季長日照下可用來與恢復系制種，在秋季或在海南春季可以繁殖自身，不再需要藉助保持系來繁殖不育系，因此用光温敏不育系配製的雜交稻叫做兩系雜交稻。
雜交水稻（hybrid rice）指選用兩個在遺傳上有一定差異，同時它們的優良性狀又能互補的水稻品種進行雜交，生產具有雜種優勢的第一代雜交種，就是雜交水稻。一般雜交水稻僅指由兩個遺傳背景相同的不育系和恢復系雜交後形成的第一代雜交種。大面積推廣的雜交水稻主要是利用水稻雄性不育系作為遺傳工具。中國是世界上第一個成功研發和推廣雜交水稻的國家。雜交水稻具有個體高度雜合性，雜種後代出現性狀分離，故需年年制種。和雜交水稻相對應的是常規水稻。
2019年10月21日至22日，第三代雜交水稻在湖南省衡陽市衡南縣清竹村進行首次公開測試，畝產1046.3公斤。第三代雜交水稻技術是以遺傳工程雄性不育係為遺傳工具，它讓所有的水稻，在理論上都能找到適合自己的“另一半”，併產生優良後代。
雜交水稻就是為利用“雜種優勢”進行配套雜交育種的水稻品種。
雜種優勢不會穩定遺傳，雜種F1自交後會出現性狀分離。所以在農業生產上利用雜種優勢育種所面臨的難題是必須年年配製第一代雜交種。
不同於玉米花大且雌雄分離，人工去雄簡單易行，對於水稻、小麥等雌雄同花植物，花又很小，人工去雄就非常困難了。所以袁隆平團隊最大的功績就是發現了可用的天然雄性不育水稻並完成了三系配套雜交育種研究。
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